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文檔簡(jiǎn)介
1、淺談S7-200 PLC的通訊問(wèn)題1 引言公司從德國(guó)進(jìn)口鋁液除氣的設(shè)備,該設(shè)備配備了S7-200 PLC系統(tǒng)。最近因?yàn)楣に囈?,要?duì)機(jī)器的動(dòng)作步驟進(jìn)行修改,這樣需要先上載CPU中的PLC程序,更改完畢后再下載回去。但在我們上載程序的過(guò)程中卻遇到了許多的麻煩,每次點(diǎn)擊“上載”工具條后,就出現(xiàn)圖1的消息框。我們核對(duì)了幾遍站址:PLC端是2,PC端是0,設(shè)置是不會(huì)有錯(cuò)的。 圖1 消息框又試著更改了幾次波特率,但還是行不通。難道PC/PPI通訊電纜有問(wèn)題?經(jīng)過(guò)試驗(yàn),它與其它S7-200設(shè)備通訊是不存在任何問(wèn)題的。我們這臺(tái)
2、除氣設(shè)備配置的CPU是CPU226,它有兩個(gè)通訊口,其中端口0空閑,端口1連結(jié)著Proface的觸摸屏面板,對(duì)這兩個(gè)端口都嘗試了一下,結(jié)果都令人失望。接著咨詢(xún)了一下設(shè)備生產(chǎn)廠家,他們的答復(fù)是程序在STEP 7-Micro/WIN32 V3.2.1下做的,建議我們找這一下這一版本軟件。我們查看了下我們當(dāng)前的版本是V3.2.4,依他們的建議,我們又重新安裝了一遍軟件,先不升級(jí)到 SP4,這樣版本號(hào)是V3.2.0,但在此環(huán)境下通訊仍然不行。從常識(shí)來(lái)看,西門(mén)子的軟件應(yīng)該是向下兼容的,再說(shuō)版本號(hào)的要求不應(yīng)該是如此苛刻的,這真有點(diǎn)一籌莫展了!電話(huà)咨詢(xún)西門(mén)子公司的專(zhuān)家,根據(jù)他們的建議,我們又作了多種嘗試,結(jié)
3、果還是無(wú)功而返,最后登錄它的服務(wù)網(wǎng)站,查詢(xún)有關(guān)S7-200的各種書(shū)籍,終于把問(wèn)題解決?;剡^(guò)頭來(lái)再重新思考這個(gè)問(wèn)題,覺(jué)得它非常有代表性,有必要整理出來(lái),與業(yè)界各位同仁共享。 2 有關(guān)S7-200通訊方面的介紹S7 -200是一類(lèi)小型PLC系統(tǒng),它支持的通訊協(xié)議很多,具體說(shuō)來(lái)有:PPI、MPI、PROFIBUS-DP、S7協(xié)議、AS-I、USS、 MODBUS、自由口通訊等,其中PPI、MPI、自由口是CPU上的通訊口所支持的,其它通訊協(xié)議需要有專(zhuān)門(mén)的CP模塊或EM模塊的支持。型號(hào)不同的 S7-200 CPU具有一到兩個(gè)RS-485通訊口
4、,例如:CPU221、CPU222、CPU224有一個(gè)通訊口;CPU224 XP、CPU226有兩個(gè)通訊口。CPU上的通訊口各自獨(dú)立,每個(gè)通訊口都有自己的網(wǎng)絡(luò)地址、通訊速率等參數(shù)設(shè)置。通訊口的參數(shù)在編程軟件 Micro/WIN的“系統(tǒng)塊”中查看、設(shè)置,新的設(shè)置在系統(tǒng)塊下載到CPU中后起作用。S7-200不僅支持點(diǎn)到點(diǎn)的通訊方式,還支持網(wǎng)絡(luò)通訊,連接到S7-200編程口的設(shè)備都可以認(rèn)為是連接到了S7-200通訊網(wǎng)絡(luò)上。網(wǎng)絡(luò)中通訊設(shè)備根據(jù)擔(dān)任的角色不同,可分為:l 通訊從站:從站不能主動(dòng)發(fā)起通訊數(shù)據(jù)交換,只能響應(yīng)主站的訪問(wèn),提供或接受數(shù)據(jù)。從站不能訪問(wèn)其他從站。在多數(shù)情況下,S7-200
5、在通訊網(wǎng)絡(luò)中作為從站,響應(yīng)主站設(shè)備的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。 l 通訊主站:可以主動(dòng)發(fā)起數(shù)據(jù)通訊,讀寫(xiě)其他站點(diǎn)的數(shù)據(jù)。S7-200 CPU在讀寫(xiě)其它S7-200 CPU數(shù)據(jù)時(shí)(使用PPI協(xié)議)就作為主站(PPI主站也能接受其他主站的數(shù)據(jù)訪問(wèn));S7-200通過(guò)附加擴(kuò)展的通訊模塊也可以充當(dāng)主站。 安裝有編程軟件Micro/WIN的計(jì)算機(jī)一定是通訊主站;所有的HMI(人機(jī)操作界面)也是通訊主站。例如:在我們的例子中,其配置就是一個(gè)MPI的網(wǎng)絡(luò): Proface的觸摸屏面板是通訊主站,S7-200是通訊從站。編程軟件Step7-Micro/WIN的各個(gè)版本與Windows操作系統(tǒng)的各個(gè)版本之間,有一定的
6、兼容關(guān)系。如果安裝的Micro/WIN版本和操作系統(tǒng)不兼容,會(huì)發(fā)生各種問(wèn)題,如比較常見(jiàn)的通訊不正常的現(xiàn)象。我們可以訪問(wèn)siemens A&D公司的技術(shù)支持網(wǎng)站:www4.ad.siemens.de,從檢索窗口中鍵入STEP7-Micro/WIN,Setup, Install或Compatibility等關(guān)鍵字,獲取相關(guān)軟件之間兼容性方面的信息。影響通訊因素的還有PC/PPI編程電纜。目前西門(mén)子提供兩種電纜,其一是新型智能多主站電纜,另外一種是早期生產(chǎn)的PC/PPI電纜。兩者最大的區(qū)別是新型電纜支持多主站通訊,最高波特率可達(dá)到 187.5KHz,而舊電纜不支持多主站通訊,不需要握手協(xié)議,
7、只能用到9.6K和19.2K兩種波特率。另外,新型電纜有三個(gè)綠燈用于指示電纜的運(yùn)行: 傳送指示(Tx);RS-232接收指示(Rx);24VDC電源(PWR)。另外,S7-200系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的密碼保護(hù)功能,以保護(hù)程序開(kāi)發(fā)者的知識(shí)產(chǎn)權(quán),防止未經(jīng)授權(quán)的操作等。如果把密碼設(shè)置成了Level3,那程序的上載和下載就需要輸入密碼來(lái)授權(quán)才能操作。3 如何解決我們的通訊問(wèn)題我們此前的多次嘗試,已經(jīng)排除了幾種可能因素: 其一,不可能加密,因?yàn)閭鬏斨胁⑽刺崾据斎朊艽a;其二,軟件兼容性,我們的配置是Win2000 SP4+ STEP 7-Micro/WIN V3.2.4;其三,通訊硬件沒(méi)問(wèn)題,CPU
8、端有兩個(gè)端口,而且Port1 還連結(jié)著正常工作的觸摸屏;計(jì)算機(jī)的串口通過(guò)實(shí)際檢驗(yàn)也是正常工作的;新舊兩種電纜都試驗(yàn)過(guò),用新型電纜時(shí),觀察它的指示燈,發(fā)現(xiàn)三個(gè)都是保持常亮狀態(tài)的。據(jù)此,我們推測(cè)問(wèn)題可能還是出在多主站通訊上。依次,我們把智能多主站電纜的DIP開(kāi)關(guān)5設(shè)置為“1”而其它設(shè)置為“0”,這樣就設(shè)置成了多主站通訊。在Micro/WIN主界面的左側(cè)瀏覽條中用鼠標(biāo)單擊Communications(通訊)圖標(biāo),把“Network Parameters”中的“Supports multiple masters”選項(xiàng)框選中,參見(jiàn)圖2。圖2 通訊對(duì)話(huà)框經(jīng)過(guò)
9、這樣改動(dòng),果然成功把程序上載到計(jì)算機(jī)中。然后查看它的系統(tǒng)模塊屬性,設(shè)備廠家果然把兩個(gè)通訊口的通訊速率都鎖定在了187.5kHz,Proface觸摸屏是MPI網(wǎng)絡(luò)的唯一主站,如此看來(lái)這正是問(wèn)題的癥結(jié)所在:過(guò)去使用的通訊電纜是舊電纜,通訊速率最高到 19.2kHz,更換了智能多主站電纜后,也沒(méi)有根據(jù)實(shí)際情況選中“支持多主站”。4 解決S7-200通訊問(wèn)題的思路4.1 通訊出錯(cuò)分析一般說(shuō)來(lái),在設(shè)備正常的條件下,發(fā)生Micro/WIN不能與CPU通訊的原因主要有:(1) Micro/WIN中設(shè)置的對(duì)方通訊口地址與CPU的實(shí)際口地址不同,通常設(shè)置“2”;(2) Micro/WIN
10、中設(shè)置的本地(編程電腦)地址與CPU通訊口的地址相同了(應(yīng)當(dāng)將Micro/WIN的本地地址設(shè)置為“0”) (3) Micro/WIN使用的通訊波特率與CPU端口的實(shí)際通訊速率設(shè)置不同 (4) 有些程序會(huì)將CPU上的通訊口設(shè)置為自由口模式,此時(shí)不能進(jìn)行編程通訊。編程通訊是在PPI模式下進(jìn)行。4.2 通訊出錯(cuò)排查遇到通訊問(wèn)題,我們要有耐心,逐項(xiàng)排查各種影響因素,直到通訊成功,可以參考如下的步驟:(1) 檢查Step7-Micro/WIN與Windows操作系統(tǒng)是否完全兼容;(2) 檢查是否使用西門(mén)子的原裝編程電纜,并區(qū)分新舊兩種電纜;(3) 檢查電腦上的COM通訊口設(shè)置,記住把接收和發(fā)
11、送緩沖區(qū)都設(shè)置為最小值,并保持選中“FIFO”選擇框;(4) 檢查編程電纜的DIP開(kāi)關(guān)設(shè)置,是否與Micro/WIN的通訊速率設(shè)置相同;對(duì)于普通編程電纜,搜索速率最高為19.2,因此如果CPU通訊口速率被設(shè)置為187.5K,則不能被找到。 (5) 檢查CPU右下角的傳感器直流電源輸出電壓(測(cè)量L+/M),電壓應(yīng)當(dāng)高于22V(6) 使用wipeout.exe程序,恢復(fù)CPU的出廠設(shè)置。缺省情況下CPU通訊口地址為2,通訊速率9.6K。這個(gè)程序可在STEP7-Micro/WIN的安裝光盤(pán)中找到。5 結(jié)束語(yǔ)S7-200的通訊問(wèn)題還是蠻復(fù)雜的,影響的因素也很多。對(duì)一個(gè)具體的問(wèn)題,很難說(shuō)有一
12、種包治百病的良方,我們應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況,區(qū)別對(duì)待。我們對(duì)它了解得越多,就越容易把握住它脾性,克服它!讓它更好地為我們的工作。S7-200通信及實(shí)例工控網(wǎng).dingqw1234網(wǎng)友在下面的帖子中希望得到多臺(tái)S7-200之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)(NETR和NETW)的通信的解決方法和實(shí)例。本人應(yīng)dingqw1234網(wǎng)友的要求,特發(fā)此帖。在這個(gè)帖子里聊一下S7-200的通信,并特別對(duì)多臺(tái)S7-200之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)(NETR和NETW)的通信實(shí)現(xiàn)進(jìn)行舉例說(shuō)明。.dingqw1234網(wǎng)友的帖子:我想用兩臺(tái)CPU 226CN 通訊,一臺(tái)的輸入點(diǎn)全傳到另一臺(tái)里怎么做 ?
13、60;.下面先簡(jiǎn)單了解一下S7-200支持的通信協(xié)議:.比較詳細(xì)的介紹,請(qǐng)參閱S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)第7章:通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。.下面僅簡(jiǎn)單說(shuō)明一下部分通信協(xié)議:PPI(Point to point interface)協(xié)議:.該協(xié)議是西門(mén)子內(nèi)部協(xié)議,不公開(kāi)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口,是一個(gè)主/從協(xié)議。主站向從站發(fā)送申請(qǐng),從站進(jìn)行響應(yīng),從站器件不發(fā)信息,不初始化信息,只是等待主站的要求并對(duì)要求作出響應(yīng)。但當(dāng)主站發(fā)出申請(qǐng)或查詢(xún)時(shí),從站對(duì)其響應(yīng)。主站可以是其他CPU主機(jī)(如S7-300等)、編程器或TD200文本顯示器。網(wǎng)絡(luò)中的所有S7-200都默認(rèn)為從站。S7-200系列中一些CPU如果在程序中允許P
14、PI主站模式,則在RUN模式下可以作為主站,此時(shí)可以利用相關(guān)的通信指令來(lái)讀寫(xiě)其他主機(jī),同時(shí)它還可以作為從站來(lái)響應(yīng)其他主站的申請(qǐng)或查詢(xún)。.主站靠一個(gè)PPI協(xié)議管理的共享連接來(lái)與從站通訊。PPI并不限制與任意一個(gè)從站通訊的主站數(shù)量,但是在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,主站的個(gè)數(shù)不能超過(guò)32。如果在用戶(hù)程序中使能PPI主站模式,S7200 CPU在運(yùn)行模式下可以作主站。在使能PPI主站模式之后,可以使用網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令來(lái)讀寫(xiě)另外一個(gè)S7200。當(dāng)S7200作PPI主站時(shí),它仍然可以作為從站響應(yīng)其它主站的請(qǐng)求。 .PPI高級(jí)允許網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建立一個(gè)設(shè)備與設(shè)備之間的邏輯連接。對(duì)于PPI高級(jí),每個(gè)設(shè)備的連接個(gè)數(shù)是有限制的。所有的S
15、7200 CPU都支持PPI和PPI高級(jí)協(xié)議,而EM277模塊僅僅支持PPI高級(jí)協(xié)議。.PPI協(xié)議是專(zhuān)門(mén)為S7-200開(kāi)發(fā)的通信協(xié)議。S7-200 CPU的通信口(Port0、Port1)支持PPI通信協(xié)議,S7-200的一些通信模塊也支持PPI協(xié)議。Micro/WIN與CPU進(jìn)行編程通信也通過(guò)PPI協(xié)議。S7-200 CPU的PPI網(wǎng)絡(luò)通信是建立在RS-485網(wǎng)絡(luò)的硬件基礎(chǔ)上,因此其連接屬性和需要的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備是與其他RS-485網(wǎng)絡(luò)一致的。S7-200 CPU之間的PPI網(wǎng)絡(luò)通信只需要兩條簡(jiǎn)單的指令,它們是網(wǎng)絡(luò)讀(NetR)和網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)(NetW)指令。在網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)通信中,只有主站需要調(diào)用Net
16、R/NetW指令,從站只需編程處理數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(取用或準(zhǔn)備數(shù)據(jù))。PPI網(wǎng)絡(luò)上的所有站點(diǎn)都應(yīng)當(dāng)有各自不同的網(wǎng)絡(luò)地址。否則通信不會(huì)正常進(jìn)行。 .可以用兩種方法編程實(shí)現(xiàn)PPI網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)通信:1.使用NetR/NetW指令,編程實(shí)現(xiàn);2.使用Micro/WIN中的Instruction Wizard(指令向?qū)В┲械腘ETR/NETW向?qū)А?使用PPI通訊方式(這是S7-200的專(zhuān)用通訊方式)使用1對(duì)RS485中繼器可以最遠(yuǎn)達(dá)到1200M。支持的波特率有9.6 19.2 187.5三種。這種方式是最容易實(shí)現(xiàn)的通訊,只要編程設(shè)置主站通訊端口的工作模式,然后就可以用網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令(NetR/NetW)讀寫(xiě)從站數(shù)
17、據(jù)。MPI (Multipoint interface)協(xié)議:.該協(xié)議是西門(mén)子內(nèi)部協(xié)議,不公開(kāi)。MPI (Multipoint interface)是SIMATIC S7多點(diǎn)通信的接口,是一種適用于少數(shù)站點(diǎn)間通信的網(wǎng)絡(luò),多用于連接上位機(jī)和少量PLC之間近距離通信。通過(guò)PROFIBUS電纜和接頭,將控制器S7-300或S7-400的CPU自帶的MPI編程口及S7-200CPU自帶的PPI通信口相互連接,以及與上位機(jī)網(wǎng)卡的編程口(MPI/DP口)通過(guò)PROFIBUS或MPI電纜連接即可實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)然也可以不包括PC機(jī)而只包括PLC。 .MPI允許主主通訊和主從通訊。每個(gè)S7-200CPU通信口的
18、連接數(shù)為4個(gè)。與一個(gè)S7200 CPU通訊,STEP 7Micro/WIN建立主從連接。MPI協(xié)議不能與作為主站的S7200 CPU通訊。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過(guò)任意兩個(gè)設(shè)備之間的連接通訊(由MPI協(xié)議管理)。設(shè)備之間通訊連接的個(gè)數(shù)受S7200 CPU或者EM277模塊所支持的連接個(gè)數(shù)的限制。 .對(duì)于MPI協(xié)議,S7300和S7400 PLC可以用XGET和XPUT指令來(lái)讀寫(xiě)S7200的數(shù)據(jù)。要得到更多關(guān)于這些指令的信息,參見(jiàn)S7300或者S7400的編程手冊(cè)。.MPI的通信速率為19.2K12Mbit/s ,但直接連接S7-200CPU通信口的MPI網(wǎng),其最高速率通常為187.5Kbit/s (受S7-
19、200CPU最高通信速率的限制)。 .在MPI網(wǎng)絡(luò)上最多可以有32個(gè)站,一個(gè)網(wǎng)段的最長(zhǎng)通信距離為50米(通信波特率為187.5Kbit/s時(shí)),更長(zhǎng)的通信距離可以通過(guò)RS-485中繼器擴(kuò)展使用中繼器則可達(dá)到1000M,最多使用10個(gè)中繼器達(dá)到9100M。速率從19.212M。.MPI協(xié)議不能與一個(gè)作為PPI主站的S7-200CPU通信,即S7-300或S7-400與S7-200通信時(shí)必須保證這個(gè)S7-200 CPU不能再作PPI主站,Micro/WIN也不能通過(guò)MPI協(xié)議訪問(wèn)作為PPI主站的S7-200CPU。S7-200CPU只能做MPI從站,即S7-200CPU之間不能通過(guò)MPI網(wǎng)絡(luò)互相通
20、信,只能通過(guò)PPI方式互相通信。 .STEP 7-Micro/WIN可以與S7-200CPU建立MPI主從連接。硬件使用CP5611卡加上PROFIBUS或MPI電纜,S7-200 CPU通信口上要使用帶編程口的網(wǎng)絡(luò)連接器。S7-200CPU的通信口最低通信速率可設(shè)為19.2K,最高187.5K。 .注:CP5613不能通過(guò)MPI方式與S7-200 CPU通信口進(jìn)行編程通信。 .S7-300和S7-400 CPU可以作為MPI主站用XGET(SFC67)和XPUT(SFC68)指令讀取S7-200數(shù)據(jù),通信數(shù)據(jù)包最大為64個(gè)字節(jié)。S7200 CPU中不需要編寫(xiě)任何與通信有關(guān)的程序,只需要將要交
21、換的數(shù)據(jù)整理到一個(gè)連續(xù)的V 存儲(chǔ)區(qū)當(dāng)中即可。 .如果需要在主站中(如S7-300)如何配置S7200 CPU MPI從站的詳細(xì)文檔,可訪問(wèn)客戶(hù)支持部網(wǎng)站上的“網(wǎng)上課堂”網(wǎng)頁(yè),在“網(wǎng)絡(luò)(NET)”目錄中下載S7-200與S7-300之間的通信。PROFIBUS協(xié)議: .該協(xié)議是標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,公開(kāi)。PROFIBUS是Process Field Bus的簡(jiǎn)稱(chēng)。PROFIBUS由相互兼容的三個(gè)部分組成,即PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification,現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)信息規(guī)范)、PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery,分布式I/O系統(tǒng))、PR
22、OFIBUS-PA(Process Automation,過(guò)程自動(dòng)化)。 .PROFIBUS-FMS:用于車(chē)間級(jí)通用的控制及通訊任務(wù),是一個(gè)令牌環(huán)結(jié)構(gòu)、實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)。 .PROFIBUS DP:是一種高速且優(yōu)化的通訊方案,主要用于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制系統(tǒng)與分布式I/O及其他現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備之間的通訊。 .PROFIBUS-PA:專(zhuān)為過(guò)程自動(dòng)化而設(shè)計(jì),符合本征安全規(guī)范,適用于在防爆區(qū)的應(yīng)用。.PROFIBUS提供了三種數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型:1用于DP和FMS的RS485傳輸。2用于PA的IEC11582傳輸。3光纖。.PROFIBUS協(xié)議通常用于實(shí)現(xiàn)與分布式I/O(遠(yuǎn)程I/O)的高速通訊??梢允褂貌煌瑥S家的PROF
23、IBUS設(shè)備。這些設(shè)備包括簡(jiǎn)單的輸入或輸出模塊、電機(jī)控制器和PLC。PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)通常有一個(gè)主站和若干個(gè)I/O從站。主站器件通過(guò)配置可以知道I/O從站的類(lèi)型和站號(hào)。主站初始化網(wǎng)絡(luò)使網(wǎng)絡(luò)上的從站器件與配置相匹配。主站不斷地讀寫(xiě)從站的數(shù)據(jù)。當(dāng)一個(gè)DP主站成功配置了一個(gè)DP從站之后,它就擁有了這個(gè)從站器件。如果在網(wǎng)上有第二個(gè)主站器件,那么它對(duì)第一個(gè)主站的從站的訪問(wèn)將會(huì)受到限制。.S7-200 CPU可以通過(guò)EM277 PROFIBUS-DP 從站模塊連入PROFIBUS-DP網(wǎng),主站可以通過(guò)EM277對(duì)S7-200 CPU進(jìn)行讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)。作為S7-200的擴(kuò)展模塊,EM277像其它I/O擴(kuò)展模
24、塊一樣,通過(guò)出廠時(shí)就帶有的I/O總線(xiàn)與CPU相連。因M277只能作為從站,所以?xún)蓚€(gè)EM277之間不能通信。但可以由一臺(tái)PC機(jī)作為主站,訪問(wèn)幾個(gè)連網(wǎng)的EM277。通過(guò)EM277模塊進(jìn)行的PROFIBUS-DP通信,是最可靠的通信方式。建議在與S7-300/400或其他系統(tǒng)通信時(shí),盡量使用此種通信方式。 .EM277是智能模塊,其通信速率為自適應(yīng)。在S7-200 CPU中不用做任何關(guān)于PROFIBUS-DP的配置和編程工作,只需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。PROFIBUS-DP的所有配置工作由主站完成,在主站中需配置從站地址及I/O配置。在主站中完成的與EM277通信的I/O配置共有三種數(shù)據(jù)一致性類(lèi)型,即字節(jié)
25、、字、緩沖區(qū)。所謂數(shù)據(jù)的一致性,就是在PROFIBUS-DP傳輸數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)的各個(gè)部分不會(huì)割裂開(kāi)來(lái)傳輸,是保證同時(shí)更新的。即字節(jié)一致性保證字節(jié)作為整個(gè)單元傳送。字一致性保證組成字的兩個(gè)字節(jié)總是一起傳送。緩沖區(qū)一致性保證數(shù)據(jù)的整個(gè)緩沖區(qū)作為一個(gè)獨(dú)立單元一起傳送。如果數(shù)據(jù)值是雙字或浮點(diǎn)數(shù)以及當(dāng)一組值都與一種計(jì)算或項(xiàng)目有關(guān)時(shí),也需要采用緩沖區(qū)一致性。.EM277作為一個(gè)特殊的PROFIBUS-DP從站模塊,其相關(guān)參數(shù)(包括上述的數(shù)據(jù)一致性)是以GSD(或GSE)文件的形式保存的。在主站中配置EM277,需要安裝相關(guān)的GSD文件。EM277的GSD文件可以在西門(mén)子的中文下載網(wǎng)站,或者ProDIS網(wǎng)站條
26、目113652下載,文件名是EM277.ZIP。如果需要在主站(如S7-300)中如何配置EM277的詳細(xì)文檔,可訪問(wèn)客戶(hù)支持部網(wǎng)站上的“網(wǎng)上課堂”網(wǎng)頁(yè),在“網(wǎng)絡(luò)(NET)”目錄中下載S7-200與S7-300之間的通信。.EM277模塊同時(shí)支持PROFIBUS-DP和MPI兩種協(xié)議。EM277模塊經(jīng)常發(fā)揮路由功能,使CPU支持這兩種協(xié)議。EM277實(shí)際上是通信端口的擴(kuò)展,這種擴(kuò)展可以用于連接操作面板(HMI)等。.根據(jù)其物理位置的不同(模塊連接到CPU的順序),每個(gè)智能模塊在S7-200 CPU中都有對(duì)應(yīng)的特殊存儲(chǔ)單元(SM)。EM277在工作時(shí)的狀態(tài)信息就保存在這些特殊單元中,用戶(hù)程序可以
27、通過(guò)它們監(jiān)視通信的狀態(tài)等等。詳情請(qǐng)參考S7-200系統(tǒng)手冊(cè)。 S7協(xié)議(以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議):.該協(xié)議是西門(mén)子內(nèi)部協(xié)議,不公開(kāi)。通過(guò)以太網(wǎng)擴(kuò)展模塊(CP2431)或互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展模塊(CP2431 IT),S7200將能支持TCP/IP以太網(wǎng)通訊。表7-4列出了這些模塊所支持的波特率和連接數(shù)。以太網(wǎng)模塊(CP2431)和互聯(lián)網(wǎng)模塊(CP2431 IT)的連接數(shù):.若需更多信息,可參考SIMATIC NET CP2431工業(yè)以太網(wǎng)通訊處理器手冊(cè)或SIMATIC NET CP2431 IT工業(yè)以太網(wǎng)及信息技術(shù)通訊處理器手冊(cè)。AS Interface(Acturator Sensor Interfa
28、ce,簡(jiǎn)稱(chēng)AS I):.該協(xié)議是標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,公開(kāi)。.在控制的最底層, 傳感器、接觸器、電機(jī)啟動(dòng)器、指示燈和按鈕等要傳送二進(jìn)制的大量信息, 必須首先在它們之間建立通訊。AS I 是一個(gè)傳感器、執(zhí)行器接口的技術(shù), 用于自動(dòng)化控制層的最底層, 用簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的方式將二進(jìn)制的數(shù)字化執(zhí)行器和傳感器連接起來(lái), 既可以直接連接到控制箱中, 單獨(dú)或與PLC , IPC 一起獨(dú)立就地運(yùn)行; 或與上層現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)相連, 作為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的一個(gè)分支, 應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng), 從而滿(mǎn)足工業(yè)控制的各種要求。.AS-i(Actuator-Sensor-Interface)是執(zhí)行器-傳感器-接口的英文縮寫(xiě),它是一種用在控制器(主站)和傳感器/
29、執(zhí)行器(從站)之間雙向交換信息的總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),它屬于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)(Fieldbus)下面底層的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 .一個(gè)AS-i總線(xiàn)系統(tǒng)通過(guò)它主站中的網(wǎng)關(guān)可以和多種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)(如FF、Profibus、CANbus)相連接。AS-i主站可以作為上層現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器,在它的下面又可以?huà)旖右慌鶤S-i從站。AS-i總線(xiàn)主要運(yùn)用于具有開(kāi)關(guān)量特征的傳感器和執(zhí)行器系統(tǒng),傳感器可以是各種原理的位置接近開(kāi)關(guān)以及溫度、壓力、流量、液位開(kāi)關(guān)等。 .執(zhí)行器可以是各種開(kāi)關(guān)閥門(mén),電/氣轉(zhuǎn)換器以及聲、光報(bào)警器,也可以是繼電器、接觸器、按鈕等低壓開(kāi)關(guān)電器。當(dāng)然AS-i總線(xiàn)也可以連接模擬量設(shè)備,只是模擬信號(hào)的傳輸要占據(jù)多個(gè)傳輸周
30、期。必須注意的是在連接主站和從站的兩芯電纜上除傳輸信號(hào)外,同時(shí)還提供工作電源。 AS-i總線(xiàn)技術(shù)特點(diǎn) 1、AS-i總線(xiàn)系統(tǒng)完整 .AS-i總線(xiàn)是在分析了傳統(tǒng)的I/O并行和樹(shù)型結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)以及開(kāi)關(guān)量技術(shù)特點(diǎn)后發(fā)展起來(lái)的,它省去了各種I/O卡、分配器的控制柜,節(jié)約了大量的連接電纜。因采用了兩芯扁平電纜和特殊的穿刺安裝技術(shù),能很方便地將傳感器/執(zhí)行器連接到AS-i網(wǎng)絡(luò)上。 2、應(yīng)用十分簡(jiǎn)便 .AS-i總線(xiàn)是一個(gè)主從系統(tǒng),主站和所有的從站可雙向交換信息,當(dāng)主站與上層現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)進(jìn)行通信時(shí),主站擔(dān)當(dāng)了AS-i和上層網(wǎng)絡(luò)信息交換的出入口,因AS-i主要傳輸?shù)氖情_(kāi)關(guān)量,所以它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,用戶(hù)僅需關(guān)心數(shù)據(jù)
31、格式、傳輸率和參數(shù)配置等。 3、傳輸速率快捷 .在AS-i總線(xiàn)系統(tǒng)中,主站和從站之間采用了串行雙向數(shù)字通信方式。因?yàn)閳?bào)文較短,如若在有一個(gè)主站和31個(gè)從站的系統(tǒng)中,ASI的通信周期大約為5ms,也就是說(shuō)主站在5ms內(nèi)就可以對(duì)31個(gè)從站輪流訪問(wèn)一遍。 4、功能可靠 .在AS-i總線(xiàn)不同的應(yīng)用情況下,功能可靠包含下列內(nèi)容,首先是通信數(shù)據(jù)的可靠性方面,AS-i總線(xiàn)在許多方面采取了抗干擾措施。在接收數(shù)據(jù)時(shí),必須進(jìn)行錯(cuò)誤檢驗(yàn),此方法十分有效,出錯(cuò)誤后信息可以重發(fā)。另外如系統(tǒng)部件出現(xiàn)故障時(shí)主站會(huì)很快檢測(cè)到故障信息,并自動(dòng)與發(fā)生故障的從站切斷通信聯(lián)系,通知操作人員故障地址,以便及時(shí)進(jìn)行維修。主站還具備網(wǎng)絡(luò)運(yùn)
32、行監(jiān)視功能,在任何時(shí)刻用戶(hù)都能得到系統(tǒng)中所有從站當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的完整資料。 5、節(jié)省資金 .AS-i總線(xiàn)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的I/O并行方式樹(shù)形結(jié)構(gòu)相比,可節(jié)省大量的連接導(dǎo)線(xiàn)和安裝費(fèi)用。若用戶(hù)因生產(chǎn)流程變化需要擴(kuò)展系統(tǒng)、改變控制動(dòng)作,或在運(yùn)行中出現(xiàn)故障,則AS-i總線(xiàn)系統(tǒng)具有的快速安裝、故障診斷、自動(dòng)測(cè)試、預(yù)防性維護(hù)、程序參數(shù)變化等功能可以大大縮短系統(tǒng)重新配置和排除故障的時(shí)間,提高了效率,節(jié)省了資金。 6、系統(tǒng)開(kāi)放 .AS-i總線(xiàn)系統(tǒng)在研制開(kāi)發(fā)的初期就確定它必須是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng),AS-i不同的部件在規(guī)范和行規(guī)中均有詳細(xì)的定義和技術(shù)要求,任何AS-i部件都必須遵守這些規(guī)范,其中如包括兩芯電纜,機(jī)電一體化接口E
33、MS,功能模塊與I/O標(biāo)準(zhǔn)接口等。所有廠商的產(chǎn)品均通過(guò)AS-i協(xié)會(huì)指定機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試和程序認(rèn)證,以保證AS-i產(chǎn)品的兼容性和互操作性。 .AS-i總線(xiàn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是由11個(gè)公司聯(lián)合贊助和規(guī)劃的,它得到德國(guó)科技工業(yè)部的支持,諸多科研機(jī)構(gòu)和AS-i協(xié)會(huì)也加入到這個(gè)隊(duì)伍中來(lái),由此形成了一個(gè)世界性的組織AS-i國(guó)際協(xié)會(huì),這個(gè)組織對(duì)任何公司和企業(yè)都是開(kāi)放的。 USS協(xié)議:.USS 協(xié)議(Universal Serial Interface Protocol通用串行接口協(xié)議)是SIEMENS 公司所有傳動(dòng)產(chǎn)品的通用串行通訊協(xié)議,公開(kāi)。它是一種基于串行總線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的協(xié)議。比較詳細(xì)的介紹,請(qǐng)參閱S7-200
34、可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)第11章:使用USS協(xié)議庫(kù)去控制一個(gè)Micr驅(qū)動(dòng)。Modbus協(xié)議:.該協(xié)議是標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,公開(kāi)。ModBus協(xié)議是Modicon公司于1978年發(fā)明的一種用于電子控制器進(jìn)行控制和通訊的通訊協(xié)議。通過(guò)此協(xié)議,控制器相互之間,控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其它設(shè)備之間可以進(jìn)行通信。它的開(kāi)放性,可擴(kuò)充性和標(biāo)準(zhǔn)化使它成為一個(gè)通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它,不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以簡(jiǎn)單可靠地連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行系統(tǒng)的集中監(jiān)控,從而使它成為最流行的協(xié)議之一。 .ModBus協(xié)議包括ASCII,RTU,PLUS,TCP等,并沒(méi)有規(guī)定物理層。此協(xié)議定義了控制器能夠認(rèn)識(shí)和使用的消息結(jié)構(gòu),而不管它們是經(jīng)過(guò)
35、何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。標(biāo)準(zhǔn)的ModBus是使用RS-232C兼容串行接口,RS-232C規(guī)定了連接器針腳,接線(xiàn),信號(hào)電平,波特率,奇偶校驗(yàn)等信息,ModBus的ASCII,RTU協(xié)議則在此基礎(chǔ)上規(guī)定了消息,數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu),命令和應(yīng)答的方式。ModBus控制器的數(shù)據(jù)通信采用Master/Slave方式(主/從),即Master端發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息,Slave端接收到正確消息后就可以發(fā)送數(shù)據(jù)到Master端以響應(yīng)請(qǐng)求;Master端也可以直接發(fā)消息修改Slave端的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)雙向讀寫(xiě)。 .ModBus可以應(yīng)用在支持ModBus協(xié)議的PLC和PLC之間,PLC和個(gè)人計(jì)算機(jī)之間,計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間,遠(yuǎn)程PLC
36、和計(jì)算機(jī)之間以及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)之間(通過(guò)Modem連接),可見(jiàn)ModBus的應(yīng)用是相當(dāng)廣泛的。由于ModBus是一個(gè)事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),許多廠家的PLC,HMI,組態(tài)軟件都支持ModBus,而且ModBus是一個(gè)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn),其協(xié)議內(nèi)容可以免費(fèi)獲得,一些小型廠商甚至個(gè)人都可根據(jù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)出支持ModBus的產(chǎn)品或軟件,從而使其產(chǎn)品聯(lián)入到ModBus的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中。因此,ModBus有著廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。在實(shí)際應(yīng)用中,可以使用RS232,RS485/422,Modem加電話(huà)線(xiàn),甚至TCP/IP來(lái)聯(lián)網(wǎng)。所以,ModBus的傳輸介質(zhì)種類(lèi)較多,可以根據(jù)傳輸距離來(lái)選擇。自由口通信協(xié)議:.S7-200的自由口通訊方式
37、,使用戶(hù)可以通過(guò)PLC指令自己定義通訊協(xié)議,從而與任何公開(kāi)通訊協(xié)議的RS-422或RS-232C接口設(shè)備進(jìn)行通訊,使通訊范圍大為增加,控制系統(tǒng)配制更加靈活。使用自由口模式控制串行通訊口 .通過(guò)編程,您可以選擇自由口模式來(lái)控制S7200的串行通訊口。當(dāng)選擇了自由口模式,用戶(hù)程序通過(guò)使用接收中斷、發(fā)送中斷、發(fā)送指令和接收指令來(lái)控制通訊口的操作。當(dāng)處于自由口模式時(shí),通訊協(xié)議完全由梯形圖程序控制。SMB30(對(duì)于端口0)和SMB130(對(duì)于端口1,如果您的S7200有兩個(gè)端口的話(huà))被用于選擇波特率和校驗(yàn)類(lèi)型。 .當(dāng)S7200處于STOP模式時(shí),自由口模式被禁止,重新建立正常的通訊(例如:編程設(shè)備的訪問(wèn)
38、)。在最簡(jiǎn)單的情況下,可以只用發(fā)送指令(XMT)向打印機(jī)或者顯示器發(fā)送信息。其它例子包括與條碼閱讀器、稱(chēng)重計(jì)和焊機(jī)的連接。在每種情況下,您都必須編寫(xiě)程序,來(lái)支持在自由口模式下與S7200通訊的設(shè)備所使用的協(xié)議。 .只有當(dāng)S7200處于RUN模式時(shí),才能進(jìn)行自由口通訊。要使能自由口模式,應(yīng)該在SMB30(端口0)或者SMB130(端口1)的協(xié)議選擇區(qū)中設(shè)置01。處于自由口通訊模式時(shí),不能與編程設(shè)備通訊。.自由口通信更詳細(xì)的描述,請(qǐng)參閱S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)。.由上可知,S7-200通信最經(jīng)濟(jì)的方式就是采用PPI協(xié)議和自由口通信協(xié)議。對(duì)于S7-200之間進(jìn)行通信,PPI協(xié)議又更適合它比自
39、由口通信的編程更簡(jiǎn)單!下面就對(duì)這個(gè)PPI通信進(jìn)行說(shuō)明以2臺(tái)S7-200通信為例,做一個(gè)實(shí)例。 設(shè)備配置:1臺(tái)S7-200 CPU 226CN的PLC(中國(guó)制造)、1臺(tái)S7-200 CPU 224XP的PLC(德國(guó)原產(chǎn))。硬件連接:原則上需要配備1條紫色的Profibus電纜、2個(gè)黑色的Profibus-DP接頭。如果需要在PLC通信時(shí)對(duì)所有在線(xiàn)的PLC進(jìn)行監(jiān)控/編程操作而不占用另外的通信口(也就是說(shuō),假如所有PLC用端口PROT1進(jìn)行PPI通信,而現(xiàn)在要對(duì)所有PLC依次編程/監(jiān)控,但又不想占用這些PLC的端口PROT0端口PROT0可能已作它用),那么必須在其中1臺(tái)PLC采用帶編程口的Prof
40、ibus-DP接頭。所以說(shuō),帶編程口的Profibus-DP接頭在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中只需要一個(gè)就可以了。這樣,也就可以在某一臺(tái)PLC處對(duì)在網(wǎng)的其它PLC進(jìn)行編程/監(jiān)控。 引腳分配: .S7200 CPU上的通訊端口是符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 50170中PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)的RS485兼容9針D型連接器。下表列出了為通訊端口提供物理連接的連接器,并描述了通訊端口的針腳分配。下面是S7-200的通信接口D型9孔母頭的引腳定義。網(wǎng)絡(luò)電纜的偏壓電阻和終端電阻 .為了能夠把多個(gè)設(shè)備很容易地連接到網(wǎng)絡(luò)中,西門(mén)子公司提供兩種網(wǎng)絡(luò)連接器:一種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接器(引腳分配如表7-7所示)和一種帶編程接口的連接器,后者允
41、許您在不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)連接的情況下,再連接一個(gè)編程站或者一個(gè)HMI設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)中。帶編程接口的連接器將S7200的所有信號(hào)(包括電源引腳)傳到編程接口。這種連接器對(duì)于那些從S7200取電源的設(shè)備(例如TD200)尤為有用。兩種連接器都有兩組螺釘連接端子,可以用來(lái)連接輸入連接電纜和輸出連接電纜。兩種連接器也都有網(wǎng)絡(luò)偏置和終端匹配的選擇開(kāi)關(guān)。典型的網(wǎng)絡(luò)連接器偏置和終端如圖所示: PROFIBUS電纜的接法.PROFIBUS電纜,紫色,只有兩根線(xiàn)在里面,一根紅的一根綠的,然后外面有屏蔽層,接線(xiàn)的時(shí)候,要把屏蔽層接好,不能和里面的電線(xiàn)接觸到,要分清楚進(jìn)去的和出去的線(xiàn)分別是哪個(gè),假如是一串的,就是一根總線(xiàn)下
42、去,中間不斷地接入分站,這個(gè)是很常用的方法,在總線(xiàn)的兩頭的兩個(gè)接頭,線(xiàn)都要接在進(jìn)去的那個(gè)孔里,不能是出的那個(gè)孔,然后這兩個(gè)兩頭的接頭,要把它們的開(kāi)關(guān)置為ON狀態(tài),這時(shí)候就只有進(jìn)去的那個(gè)接線(xiàn)是通的,而出去的那個(gè)接線(xiàn)是斷的,其余中間的接頭,都置為OFF,它們的進(jìn)出兩個(gè)接線(xiàn)都是通的(我覺(jué)得德國(guó)人真的是和我們的思維不同,我覺(jué)得應(yīng)該是OFF表示關(guān)閉吧,他偏設(shè)置ON為關(guān)閉,搞不懂)。這就是線(xiàn)的接法,接好了線(xiàn)以后呢,還要用萬(wàn)用表量一量,看這個(gè)線(xiàn)是不是通的。假如你這根線(xiàn)上只有一個(gè)接頭,你量它的收發(fā)兩個(gè)針上面的電阻值,假如是220歐姆,那么就是對(duì)的,假如你這根線(xiàn)已經(jīng)做好了,連了一串的接口,你就要從一端開(kāi)始逐個(gè)檢
43、查了。第一個(gè)單獨(dú)接線(xiàn)的接口,是ON狀態(tài),然后你把鄰近的第一個(gè)接口的開(kāi)關(guān)也置為ON,那么這個(gè)接口以后的部分就斷了(出口的線(xiàn)已經(jīng)被關(guān)掉了?。┈F(xiàn)在測(cè)最邊上,就是單線(xiàn)接的那個(gè)接口,之后的東西一直都是測(cè)這個(gè)接口,測(cè)它的收發(fā)兩個(gè)針,和剛才一樣,假如電阻是110歐姆(被并聯(lián)了),那么這段線(xiàn)路就是通的,然后把中間剛才那個(gè)改動(dòng)為ON的接口改回到OFF,然后是下一個(gè)接口改為ON,。就這么測(cè)下去,哪個(gè)的電阻不是110歐姆了,就是那一段的線(xiàn)路出問(wèn)題了。Profibus-DP電纜:用于Siemens公司支持的Profibus-DP總線(xiàn)系統(tǒng)。 能夠?qū)?yīng)12Mbps的高速傳送,充分發(fā)揮PROFIBUS-DP的功能。 鋁箔P
44、ET帶和高密度編織的雙層屏蔽使抗干擾性能出色,通信的傳送質(zhì)量穩(wěn)定。 護(hù)套使用了柔軟性和耐油、耐熱性能良好的無(wú)鉛聚氯乙烯混合物。 護(hù)套的顏色以紫色(RAL001)為標(biāo)準(zhǔn)色。S7200自由口通信指南自由口通信S7-200 CPU的通信口可以設(shè)置為自由口模式。選擇自由口模式后,用戶(hù)程序就可以完全控制通信端口的操作,通信協(xié)議也完全受用戶(hù)程序控制。S7-200 CPU上的通信口在電氣上是標(biāo)準(zhǔn)的RS-485半雙工串行通信口。此串行字符通信的格式可以包括: · 一個(gè)起始位 · 7或8位字符(數(shù)據(jù)字節(jié)) · 一個(gè)奇/偶校驗(yàn)位,或者沒(méi)有校驗(yàn)位 · 一個(gè)停止位 自由口通信速
45、波特率可以設(shè)置為1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或112500。凡是符合這些格式的串行通信設(shè)備,理論上都可以和S7-200 CPU通信。自由口模式可以靈活應(yīng)用。Micro/WIN的兩個(gè)指令庫(kù)(USS和Modbus RTU)就是使用自由口模式編程實(shí)現(xiàn)的。 在進(jìn)行自由口通信程序調(diào)試時(shí),可以使用PC/PPI電纜(設(shè)置到自由口通信模式)連接PC和CPU,在PC上運(yùn)行串口調(diào)試軟件(或者Windows的Hyper Terminal超級(jí)終端)調(diào)試自由口程序。 USB/PPI電纜和CP卡不支持自由口調(diào)試。 自由口通信要點(diǎn)應(yīng)用自由口通信首
46、先要把通信口定義為自由口模式,同時(shí)設(shè)置相應(yīng)的通信波特率和上述通信格式。用戶(hù)程序通過(guò)特殊存儲(chǔ)器SMB30(對(duì)端口0)、SMB130(對(duì)端口1)控制通信口的工作模式。 CPU通信口工作在自由口模式時(shí),通信口就不支持其他通信協(xié)議(比如PPI),此通信口不能再與編程軟件Micro/WIN通信。CPU停止時(shí),自由口不能工作,Micro/WIN就可以與CPU通信。 通信口的工作模式,是可以在運(yùn)行過(guò)程中由用戶(hù)程序重復(fù)定義的。如果調(diào)試時(shí)需要在自由口模式與PPI模式之間切換,可以使用SM0.7的狀態(tài)決定通信口的模式;而SM0.7的狀態(tài)反映的是CPU運(yùn)行狀態(tài)開(kāi)關(guān)的位置(在RUN時(shí)SM0.7=
47、"1",在STOP時(shí)SM0.7="0")自由口通信的核心指令是發(fā)送(XMT)和接收(RCV)指令。在自由口通信常用的中斷有“接收指令結(jié)束中斷”、“發(fā)送指令結(jié)束中斷”,以及通信端口緩沖區(qū)接收中斷。與網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令(NetR/NetW)類(lèi)似,用戶(hù)程序不能直接控制通信芯片而必須通過(guò)操作系統(tǒng)。用戶(hù)程序使用通信數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和特殊存儲(chǔ)器與操作系統(tǒng)交換相關(guān)的信息。XMT和RCV指令的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)類(lèi)似,起始字節(jié)為需要發(fā)送的或接收的字符個(gè)數(shù),隨后是數(shù)據(jù)字節(jié)本身。如果接收的消息中包括了起始或結(jié)束字符,則它們也算數(shù)據(jù)字節(jié)。調(diào)用XMT和RCV指令時(shí)只需要指定通信口和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的起始字
48、節(jié)地址。 XMT和RCV指令與NetW/NetR指令不同的是,它們與網(wǎng)絡(luò)上通信對(duì)象的“地址”無(wú)關(guān),而僅對(duì)本地的通信端口操作。如果網(wǎng)絡(luò)上有多個(gè)設(shè)備,消息中必然包含地址信息;這些包含地址信息的消息才是XMT和RCV指令的處理對(duì)象。 由于S7-200的通信端口是半雙工RS-485芯片,XMT指令和RCV指令不能同時(shí)有效。 XMT和RCV指令XMT(發(fā)送)指令的使用比較簡(jiǎn)單。RCV(接收)指令所需要的控制稍多一些。RCV指令的基本工作過(guò)程為: 1. 在邏輯條件滿(mǎn)足時(shí),啟動(dòng)(一次)RCV指令,進(jìn)入接收等待狀態(tài) 2. 監(jiān)視通信端口,等待設(shè)置的消息起始條件滿(mǎn)足,然后進(jìn)入消息接
49、收狀態(tài) 3. 如果滿(mǎn)足了設(shè)置的消息結(jié)束條件,則結(jié)束消息,然后退出接收狀態(tài) 所以,RCV指令啟動(dòng)后并不一定就接收消息,如果沒(méi)有讓它開(kāi)始消息接收的條件,就一直處于等待接收的狀態(tài);如果消息始終沒(méi)有開(kāi)始或者結(jié)束,通信口就一直處于接收狀態(tài)。這時(shí)如果嘗試執(zhí)行XMT指令,就不會(huì)發(fā)送任何消息。所以確保不同時(shí)執(zhí)行XMT和RCV非常重要,可以使用發(fā)送完成中斷和接收完成中斷功能,在中斷程序中啟動(dòng)另一個(gè)指令。 在S7-200系統(tǒng)手冊(cè)和Micro/WIN 在線(xiàn)幫助中關(guān)于XMT和RCV指令的使用有一個(gè)例子。這個(gè)例子非常經(jīng)典,強(qiáng)烈建議學(xué)習(xí)自由口通信時(shí)先做通這個(gè)例子。 字符接收中斷S7-200 CPU提
50、供了通信口字符接收中斷功能,通信口接收到字符時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷,接收到的字符暫存在特殊存儲(chǔ)器SMB2中。通信口Port0和Port1共用SMB2,但兩個(gè)口的字符接收中斷號(hào)不同。每接收到一個(gè)字符,就會(huì)產(chǎn)生一次中斷。對(duì)于連續(xù)發(fā)送消息,需要在中斷服務(wù)程序中將單個(gè)的字符排列到用戶(hù)規(guī)定的消息保存區(qū)域中。實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能可能使用間接尋址比較好。 對(duì)于高通信速率來(lái)說(shuō),字符中斷接受方式需要中斷程序的執(zhí)行速度足夠快。 一般情況下,使用結(jié)束字符作為RCV指令的結(jié)束條件比較可靠。如果通信對(duì)象的消息幀中以一個(gè)不定的字符(字節(jié))結(jié)束(如校驗(yàn)碼等),就應(yīng)當(dāng)規(guī)定消息或字符超時(shí)作為結(jié)束RCV指令的條件。但是往
51、往通信對(duì)象未必具有嚴(yán)格的協(xié)議規(guī)定、工作也未必可靠,這就可能造成RCV指令不能正常結(jié)束。這種情況下可以使用字符接收中斷功能。 常問(wèn)問(wèn)題 如何人為結(jié)束RCV接收狀態(tài)?接收指令控制字節(jié)(SMB87/SMB187)的en位可以用來(lái)允許/禁止接收狀態(tài)??梢栽O(shè)置en為“0”,然后對(duì)此端口執(zhí)行RCV指令,即可結(jié)束RCV指令。 需要定時(shí)向通信對(duì)象發(fā)送消息并等待回復(fù)的消息,如果因故消息沒(méi)有正常接收,下次無(wú)法發(fā)送消息怎么辦?可以在開(kāi)始發(fā)送消息時(shí)加上人為中止RCV指令的程序。 自由口通信中,主站向從站發(fā)送數(shù)據(jù),為何收到多個(gè)從站的混亂響應(yīng)?這說(shuō)明從站沒(méi)有根據(jù)主站的要求發(fā)送消息。
52、有多個(gè)從站的通信網(wǎng)絡(luò)中,從站必須能夠判斷主站的消息是不是給自己的,這需要從站的通信程序中有必要的判斷功能。 自由口通信協(xié)議是什么?顧名思義,沒(méi)有什么標(biāo)準(zhǔn)的自由口協(xié)議。用戶(hù)可以自己規(guī)定協(xié)議。 新的PC/PPI電纜能否支持自由口通信?新的RS-232/PPI電纜(6ES7 901-3CB30-0XA0)可以支持自由口通信;但需要將DIP開(kāi)關(guān)5設(shè)置為“0”,并且設(shè)置相應(yīng)的通信速率。新的USB/PPI電纜(6ES7 901-3DB30-0XA0)不能支持自由口通信。 已經(jīng)用于自由口的通信口,是否可以連接操作面板(HMI)?不能??梢允褂镁哂袃蓚€(gè)通信口的CPU,或者使用EM
53、277擴(kuò)展HMI連接口。如果是其他廠商的HMI,須咨詢(xún)他們。 已知一個(gè)通信對(duì)象需要字符(字節(jié))傳送格式有兩個(gè)停止位,S7-200是否支持?字符格式是由最基礎(chǔ)的硬件(芯片)決定的;S7-200使用的芯片不支持上述格式。 S7-200是否支持S7-200系統(tǒng)手冊(cè)上列明的通信波特率以外的其他特殊通信速率?通信速率是由最基礎(chǔ)的硬件(芯片)決定的;S7-200使用的芯片不支持沒(méi)有列明在手冊(cè)上的通信速率。例子: 評(píng)論這張 轉(zhuǎn)發(fā)至微博 S7-200自由通訊協(xié)議西門(mén)子自由口模式下PLC與計(jì)算機(jī)的通信概述 - 本例說(shuō)明如何以自由協(xié)議實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與S7-200的通信,計(jì)算機(jī)
54、作為主站,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC從站各寄存器的讀/寫(xiě)操作。 - 計(jì)算機(jī)通過(guò)COM口發(fā)送指令到PLC的PORT0(或PORT1)口,PLC通過(guò)RCV接收指令,然后對(duì)指令進(jìn)行譯碼,譯碼后調(diào)用相應(yīng)的讀/寫(xiě)子程序?qū)崿F(xiàn)指令要求的操作,并返回指令執(zhí)行的狀態(tài)信息。通信協(xié)議 - 在自由口模式下,通信協(xié)議是由用戶(hù)定義的。用戶(hù)可以用梯形圖程序調(diào)用接收中斷、發(fā)送中斷、發(fā)送指令(XMT)、接受指令(RCV)來(lái)控制通信操作。在自由口模式下,通信協(xié)議完全由梯形圖程序控制。指令格式定義計(jì)算機(jī)每次發(fā)送一個(gè)33字節(jié)長(zhǎng)的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一次讀/寫(xiě)操作,指令格式見(jiàn)表1 說(shuō)明:1. 起
55、始字符 - 起始字符標(biāo)志著指令的開(kāi)始,在本例中被定義為ASCII碼的"g",不同的PLC從站可以定義不同的起始字符以接收真對(duì)該P(yáng)LC的指令。2. 指令類(lèi)型 - 該字節(jié)用來(lái)標(biāo)志指令的類(lèi)型,在本例中05H代表讀操作,06H代表寫(xiě)操作。3. 目標(biāo)PLC站地址 - 目標(biāo)PLC站地址占用指令的B2、B3兩個(gè)字節(jié),以十六進(jìn)制ASCII碼的格式表示目標(biāo)PLC的站地址。4. 目標(biāo)寄存器地址 - 在PLC內(nèi)部可以用4個(gè)字節(jié)來(lái)表示一個(gè)寄
56、存器的地址(但不能表示一個(gè)位地址)。前兩個(gè)字節(jié)表示寄存器類(lèi)型,后兩個(gè)字節(jié)表示寄存器號(hào)。00 00(H):-I寄存器區(qū)01 00(H):-Q寄存器區(qū)02 00(H):-M寄存器區(qū)08 00(H):-V寄存器區(qū)5. 例如:IB000的地址可表示為-00 00 00 00(H)VB100的地址可表示為-08 00 00 64(H)6. 讀/寫(xiě)字節(jié)數(shù)M - 當(dāng)讀命令時(shí),始終讀回從目標(biāo)寄存器開(kāi)始的連續(xù)8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)(轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制ASCII碼后占用16個(gè)字節(jié)),可以根據(jù)自己的需要取用,M可以任意寫(xiě)入。 -
57、 當(dāng)寫(xiě)命令時(shí),M表示的是要寫(xiě)入數(shù)據(jù)的十六進(jìn)制ASCII碼所占用的字節(jié)數(shù)。例如要寫(xiě)入1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)在指令中以十六進(jìn)制ASCII碼表示,它將占用2個(gè)字節(jié),此時(shí)應(yīng)向M中寫(xiě)入"02"。同理,如果要寫(xiě)入5個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),M中應(yīng)寫(xiě)入"0A"。7. 要寫(xiě)入的數(shù)據(jù) - 要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)在指令中以十六進(jìn)制ASCII碼的格式表示,占用指令的B14-B29共16個(gè)字節(jié)。數(shù)據(jù)區(qū)必須填滿(mǎn),但只有前M個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)會(huì)被寫(xiě)入目標(biāo)寄存器。一條指令最多可以寫(xiě)入8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)(此時(shí)M中應(yīng)寫(xiě)入"10",代表十進(jìn)制的16)8. BCC校驗(yàn)碼 - 在傳輸過(guò)程中,指令有可能受到任何的干擾而使原來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)生扭曲,此時(shí)的指令當(dāng)然是錯(cuò)誤的,為了偵測(cè)指令在傳輸過(guò)程中發(fā)生的錯(cuò)誤,接收方必須對(duì)指令作進(jìn)一步的確認(rèn)工作,以防止錯(cuò)誤的指令被執(zhí)行,最簡(jiǎn)單的方法就是使用校驗(yàn)碼。BCC校驗(yàn)碼的方法就是將要傳送的字符串的ASCII碼以字節(jié)為單位作異或和,并將此異或和作為指令的一部分傳送出去;同樣地,接收方在接到指令后,以相同的方式對(duì)接收到的字符串作異或和,并與傳送方所送過(guò)來(lái)的值作對(duì)比,若其值相等,則代表接收到的指令是正確的,反之則是錯(cuò)誤的。 - 在本例中,bcc為指令B1到B29
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